一种基于可穿戴语音交互设备的生产线节点管控系统的制作方法

本发明涉及语音识别及工业自动化技术领域，尤其是一种基于可穿戴语音交互设备的生产线节点管控系统。

背景技术：

工厂生产线在进行生产加工的过程中，往往存在很多重要的控制节点，例如输入工件正确性的确认、工件在工位上的定位、根据工件类型选择对应的工艺参数、工件加工过程中的防呆防错、工件完成加工后的质量判断、工件的物流流向选择等。如果这些节点控制都通过人工控制来实现，工人不得不在各工位和总控台之间反复奔波，降低生产线的加工效率。如果这些节点控制功能通过自动化设备来实现，则每个节点控制功能的实现都需要大量的软硬件开发的投入，极大地提高了整条生产线的采购和运维成本，加重企业负担。当人在专注于某一件事时，最快捷的在同一时间获取其他事物相关信息的方式就是语音交互，它不会被图像交互所打扰。语音交互在场景化的体验中能发挥更好的效果，因为语音本身就是一个对话的过程，当人置身于特定场景下时，语音指令才具备特殊的意义。对于生产线上的很多关键节点，例如工件的型号、位置、加工质量、物流流向等状态的判断，如果通过自动化设备来实现需要耗费大量的软硬件采购与集成成本，但是用人眼判断识别加上语音确认却是一个非常简单快捷的动作。

当前，人工智能深度学习技术的发展，推动了语音识别技术迈向了商业化的初级阶段，各大信息公司的语音识别技术已经可以满足特定场景的使用需求。各种新型开源硬件计算能力强大稳定，满足构建分布式计算节点的需求，可以保证智能语音、软硬一体的系统解决方案的成熟可靠。

综上所述，目前生产线的控制节点都是通过人工控制来实现，工人不得不在各工位和总控台之间反复奔波，大大降低了生产线的加工效率。而现有技术的人机交互需手、眼协同，容易发生误操作，为了完成一项作业需要同时占用多个人工，工作效率低。如果这些节点控制功能通过自动化设备来实现，则每个节点控制功能的实现都需要大量的软硬件开发的投入，极大地提高了整条生产线的采购和运维成本，加重企业负担。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足而设计的一种基于可穿戴语音交互设备的生产线节点管控系统，采用可穿戴的语音交互，实时发送各生产线节点机加工或辅助设备的管控信号，控制其执行进行各种动作，实现简单、高效的生产线各关键节点的管控功能，在确保生产线正常运转的情况下进一步降低生产线的采购、集成和运维成本，使用方便，管理成本低，管控质量高，大大提高了生产和管理的效率。

本发明的目的是这样实现的：一种基于可穿戴语音交互设备的生产线节点管控系统，其特点是采用可穿戴的语音交互设备与生产线上各设备通过信号接收装置，或由其通过上位控制系统的信号传递架构的生产线节点管控系统，所述语音交互设备将输入的语音命令转换为设备可执行的数字指令，实时发送到生产线上各设备进行生产管控。

所述语音交互设备由语音输入模块、语音处理模块、数据解析模块、信号收/发模块和语音输出模块组成，所述语音输入模块将接收的语音命令经语音处理模块处理后接入数据解析模块；所述数据解析模块将输入的语音命令解析后转换为设备可执行的数字指令数字信号，并由语音输出模块将其以语音形式发送，经命令发送者确认后由信号收/发模块实时发送到生产线上各设备进行节点管控。

所述生产线上各设备包括机加工的生产设备，以及物流运输和质量检测的生产辅助设备。

所述语音交互设备集成在可穿戴的工作服、工作背心或安全帽上

本发明与现有技术相比具有使用方便，管理成本低，质量管控好的优点，在确保生产线正常运转的情况下进一步降低生产线的采购、集成和运维成本，尤其适合生产线节点管控的语音交互，实现工厂的生产单元人机协同作业，进一步提高管控质量和生产效率，降低企业成本，提高经济效益。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为语音交互设备结构示意图；

图3为实施例结构示意图；

图4为语音信号转换示意图。

具体实施方式

通过以下具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

参阅附图1，本发明由语音交互设备1与生产线上各设备3通过信号接收装置2建立数据通信，实时接收生产工人发出的语音命令，所述语音交互设备1将输入的语音命令转换为各设备3可执行的数字指令，实时发送到生产线上的各设备3控制其执行，实现关键节点的生产管控；所述各设备3为机加工设备和物流传输、质量检测等其他辅助生产设备；所述信号接收装置2建立数据通信是将语音交互设备1与能够开放底层的控制系统采用在生产线的各设备3上加装信号收发装置2，直接接收语音交互设备1所发送的控制数据信号。

参阅附图2，所述语音交互设备1由语音输入模块11、语音处理模块12、数据解析模块13、信号收/发模块14和语音输出模块15组成，并将其集成在车间内工人必须穿戴的劳防用具上，如安全帽、安全带、工作服等。

实施例2

参阅附图3，本发明由语音交互设备1与生产线上各设备3通过信号接收装置2和生产控制系统的终端设备建立数据通信，实时接收生产工人发出的语音命令，所述语音交互设备1将输入的语音命令转换为各设备3可执行的数字指令，实时发送到生产线上的各设备3控制其执行，实现关键节点的生产管控；所述各设备3为机加工设备和物流传输、质量检测等其他辅助生产设备；所述终端设备建立数据通是将语音交互设备1与不能够开放底层的控制系统采用在其上位控制系统的终端设备4上加装信号收发装置2，接收语音交互设备1发出的控制数据信号，并将其传递给其上位控制系统的各设备3进行生产线各关键节点的管控。

参阅附图4，本发明是这样将生产工人的语音命令转换为设备可执行的数字指令，并实时发送到生产线上各设备进行生产管控的：工人可以直接对语音交互设备1发出指令，指令内容可以包括选择控制对象如物流传输设备、机加工设备、检测设备等，控制对象执行的动作如工件运输、工件位置确认、机加工开始或紧急停止，检测合格放行等，执行动作的幅度如工件传输距离、加工工艺选取、物流流向选择等内容。语音交互设备1将接收到的语音信号转换成字符数据信号，并对字符数据信号进行解析，语音交互设备1将筛选出有用信息并按照标准格式转换成可以被机器执行的控制数据，语音交互设备1首先将解析好的数据语音信号，发送给先前发送语音指令的工人进行确认，经确认后的数字指令（控制数据）发送给指定的生产加工或生产辅助设备3。

以上只是对本发明作进一步的说明，并非用以限制本专利，凡为本发明等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种基于可穿戴语音交互设备的生产线节点管控系统，其特点是其特点是采用可穿戴的语音交互设备与生产线上各设备通过信号接收装置，或由其通过上位控制系统的信号传递架构的生产线节点管控系统，所述语音交互设备将输入的语音命令转换为设备可执行的数字指令，实时发送到生产线上各设备进行生产管控。本发明与现有技术相比具有使用方便，管理成本低，质量管控好的优点，尤其适合生产线节点管控的语音交互，实现工厂的生产单元人机协同作业，进一步提高管控质量和生产效率，降低企业成本，提高经济效益。

技术研发人员：胡世南;丁炜杰
受保护的技术使用者：中船第九设计研究院工程有限公司
技术研发日：2019.02.25
技术公布日：2019.04.26